原文來自微信公眾號：工程師看海

這幾天心里頗不寧靜，今晚在院子里坐著乘涼，忽然想起往日一同攻堅的戰(zhàn)友，在這滿月的光里，該是另一番樣子吧。

我們制定的uV級別信號的采集方案，從原理到模擬環(huán)境測試，一切都OK，然而真正到現(xiàn)場采集信號時卻發(fā)現(xiàn)，壓根就采集不到信號，下圖是采集的時域和頻域波形，完全看不到目標(biāo)信號的成分，這采集的哪是信號，這分明是采集了個寂寞。。。。。

這個硬件架構(gòu)從理論到仿真都是ok的，實驗室內(nèi)部測試模擬信號也是正常的，為什么到現(xiàn)場測試后就沒有信號了呢？下圖是實驗室模擬采集的結(jié)果，還是非常不錯的。

正在我疑惑的時候，隔壁項目組突然來找我協(xié)助解決問題，他們也是需要采集一個微弱信號，但是帶寬比較寬，到了1MHz，然而有個600Hz左右的干擾一直在他們系統(tǒng)中出現(xiàn)，甚至到了mV級別，始終不得解，這是典型EMC方面的問題，從下圖頻率上看大約是580Hz。

兄弟項目組這個問題分析起來還是挺麻煩的，我們徹底排除了一遍電路，排除了系統(tǒng)自激或是系統(tǒng)內(nèi)部的串?dāng)_（也叫串音干擾），也排除了電源引入的干擾，通過各種排除，最終把問題定位到他們使用的一個設(shè)備，這個設(shè)備需要接近他們采集系統(tǒng)放置，我們把設(shè)備關(guān)閉后干擾就消失了，見下圖時域波形，這應(yīng)該屬于低頻近場耦合。我從聽到這個問題到定位大約用了3個小時，那晚我們肝到凌晨2點，好在結(jié)果不錯，也能睡的踏實一點。

然而，第一個問題依然困擾我，為啥采集不到信號呢？

就在前兩天，又有兄弟項目組突然踩雷，和我的問題剛好相反，我是采集不到信號，而他們是一采集信號就飽和，和我非常非常相似的是，他們也是理論分析、模擬信號采集都o(jì)k，一旦到現(xiàn)場采集信號就飽和，問題發(fā)生的流程都非常相似，這就是真兄弟項目組啊。

我這自己的坑還沒填上，就過去和人家一起分析問題，沒想到誤打誤撞反而給填自己的坑帶來了思路。

他們是采集電解質(zhì)液體內(nèi)的電壓信號，但是一連接系統(tǒng)，輸出馬上到最大值，而采集信號發(fā)生器的信號就非常好，我當(dāng)時把這個問題定位到他們所用傳感器類型上，傳感器是金屬導(dǎo)體，被采集的是電解質(zhì)液體，是導(dǎo)電液體，我猜測導(dǎo)電液體和金屬導(dǎo)體接觸時會發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)，他們系統(tǒng)之所以會飽和應(yīng)該就是采集的這個腐蝕電壓，相當(dāng)于采集了一個電池，電化學(xué)腐蝕的原理如下圖所示，不得不說，我國的初、高中數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)課程真的非常不錯，可以描述和解釋大部分生活現(xiàn)象。

電化學(xué)反應(yīng)很常見，比如你如果用萬用表的直流電壓檔位測涼水的電壓，可能會發(fā)現(xiàn)有大約30mV的電壓，而如果你把水換成燒開、沸騰的水，電壓可能就會降低到10mV以內(nèi)，這是因為燒開的水中氧氣的成分減小了，我猜測這就是，金屬的吸氧反應(yīng)被降低，電子流動程度降低導(dǎo)致的，這只是猜測，歡迎各位小伙伴留言討論。

發(fā)現(xiàn)了原因之后，我初步制定了一套硬件優(yōu)化方案，等哥們實踐后看看結(jié)果咋樣，能不能打臉，就全靠哥們了，看著我提出的方案，我一拍腦門，這不就是我的問題的反解嗎！

我只要修改兩個電阻的阻值，我的問題應(yīng)該就會得到改善，能找到我的問題根因，也是誤打誤撞，電路設(shè)計的坑還是非常多，書上寫的再好，實際應(yīng)用中總會遇到各種突發(fā)因素影響。

這就像我最近在看的一個模型推導(dǎo)，推了半天，結(jié)果人家用的是另一個模型，就好比產(chǎn)品推銷員向你吹噓他們的電腦產(chǎn)品多牛逼，多快，多厲害，結(jié)果后來發(fā)現(xiàn)，他賣的卻是手機，這誰心里會寧靜啊！

審核編輯黃宇